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特种加工技术在航天工业中的应用

作者:admin    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2010-08-09

特种加工包括化学加工、电化学加工、电化学机械加工、电火花成形加工、电火花线切割加工、电接触加工、超声波加工、激光束加工、离子束加工、电子束加工、液体喷射加工及各类复合加工等。

航天工业由于涉及到众多特殊材料,如难切削加工的材料、隔热材料、耐辐射材料、高强度材料、各类加强纤维材料、复合材料和精密陶瓷材料,其加工难度用常规制造技术难以胜任,因此,特种加工已广泛应用于航天技术中,以惯性器件的制造为例,特种加工已经逐渐渗透到各种关键工艺,如线性陀螺的内外接头切割,用电火花成形和线切割就爱工比常规加工成品率提高1倍。陀螺马达转子体的动平衡,直接影响使用寿命和精度。MX战略导弹装上了激光自动去重后的高精度陀螺仪,其命中精度圆概率误差由500m降到50-100m,飞机发动机叶片采用电解精密加工,若精度由原来60微米提高到12微米,加工表面粗糙度有0.4降低到0.2,则发动机的压缩效率将有戏剧性改善,利用电化学加工过程中电力线不均匀分布的特点进行齿轮修理的工艺,是我国具有特色的研究工作,试验表明,传动齿轮齿距误差若能从目前的3-6微米降到1微米,则单位齿轮箱重量所能传递的转矩提高1倍,高硬度动马达的钢硬质合金止推板轴螺旋泵槽,最佳工艺是离子束刻蚀,永磁材料成形加工,过去采用磨削方法,一直得不到理想产品,现在采用导电磨削便迎刃而接,成品率提高3倍。卫星上用的直流无刷电机,加工电机铁芯常规工艺最快速度提高为6个月,现采用电火花线切割,仅用7天就能完成,精度还提高一个数量级,成本只有原来10%。如航天器,火箭和卫星推动系统,执行机构各种阀门、阀体、分别用不绣钢、钛合金、LJ36、DT4等导磁材料组成,一个小阀体需5-6个动作,有导磁和不导磁材料10-12个零件,需焊接成形,不能泄漏,焊缝热影响区不超过1mm,这样只能用电子束、激光焊接成形,别的方法解决不了了,再如,发动机喷管外壁要喷耐高温合金陶瓷材料,只能用特种加工喷涂。目前,国际上用于通讯卫星上的周吃呢个一般要使用8年,而我国轴承寿命只有国外寿命的1/3,再航天供应广发应用的加强纤维、合成材料、石头、玻璃和陶瓷等非金属材料,用常规方法难以加工,但使用电水铣切割、喷砂水切割、三束切割就迎刃而解了,可见特种加工涉及的范围随着时间的推移不断扩展,已形成了一门巨大的技术体系。利用特种加工的数量越来越多,适用性越来越强,特别是航天工业,因为航天工业的制造技术所处的地位和作用,赋予了它不同于其他工业的特色,特别是新型材料的出现,在航天工业中,一般传统制造技术很大一部分将让位于特种加工技术。

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